控制室技术经历了两代技术发展,模拟和数字。网络时代见证了信息数据量和用户需求的爆炸式增长。然而,信号传输技术的发展速度有限,带宽资源不能满足数据量的矛盾始终存在。
经过两代模拟和数字技术,目前的控制室行业已经进入了IP分布式KVM和光纤KVM技术的主流。IP分布式KVM系统以其技术简单、系统灵活、扩展方便、项目实施门槛低等优势,成为目前许多厂商正在推进的技术。然而,信号压缩和信号延迟一直是IP分布式系统不可避免的固有缺陷。
典型的IP分布式KVM系统架构
然而,光KVM在控制室行业占据高端市场,并以其系统稳定、实时性好、信号压缩延迟为零、数据并发处理能力强、信息安全性高等优势应用于各行业的大型指挥中心和控制中心。
光KVM和IP分布式KVM的核心区别在于产品架构。IP分布式KVM系统使用网络交换机作为信号传输的核心,而光KVM使用的产品核心称为“全光架构”,它省去了网络交换机,具有完全不同的产品结构。全光架构为控制室的KVM系统带来了前所未有的优势,也为控制室带来了革命性的效率提升和操作体验。
光KVM在高端控制室的应用场景
全光架构如何解决信号延迟问题?
全光架构系统不同于采用网络交换机的IP架构的信号传输机制,而是采用完全独立的现场可编程门阵列信号处理架构,相当于每个信号都有一个专用通道,避免了信号传输过程中远程信号操作的拥塞和延迟,实现了信号的无损压缩传输,保证了信号操作的极高实时性和操作性。在实际应用中,全光架构的信号延迟可以保持在20毫秒以内,远远超出了肉眼可以识别的范围。这可以说是一种几乎没有延迟的操作体验,这是广播电视、广播、空中交通管制等行业必须满足的使用要求。
显然,空中交通管制场不能接受信号延迟。
至于IP架构,由于网络交换机的存在,采用总线背板架构。通过互联网传输信号的方式,在有限的带宽资源下,信号仍有明显的延时。虽然IP架构通过各种算法减少了信号延迟,但在理想的测试环境中,它可以达到60毫秒的水平。然而,在实际应用中,IP架构的延迟一般在数百毫秒甚至1-2秒,并且鼠标光标可以感觉到明显的漂移和节奏。在一些对实时信号要求较高的应用场景中,显然很难满足正常使用要求。
如何保证信息安全?
全光架构的独立信号传输脱离了互联网,带来了高系统安全性能的天然优势。互联网传输的隔离使得一些网络风险不复存在,对于一些要求更高信息安全级别和防止信息泄露的高端保密控制室项目具有很大的应用价值。对于公共安全、政府管理和应急管理等特定的使用环境,不同的组网方式所带来的信息安全等级差异很大。全光架构完全独立于互联网,将互联网与其他网段隔离的组网方式相当于完全切断网络安全威胁的入口,从根本上解决了信息安全问题。
对于IP架构来说,网络交换机是必要的信息传输载体。在交换机的帮助下,系统可以接入互联网并实现信号传输,这给网络罪犯提供了入侵的机会。2013年,伦敦巴克莱银行被抢走了130万英镑,因为犯罪分子使用IP分布式KVM来控制计算机。
所用的多计算机设备
全光架构系统没有网络交换机,也没有传输信道拥塞问题,这带来了强大的信息并发处理能力。目前,技术实力雄厚的光纤KVM制造商已经实现了在一个单元中同时处理800多通道信号的产品交付能力,并且可以在级联系统后支持更多的信号。对于拥有大量国家和省级信号通道的大型和超大型指挥中心来说,指挥控制系统同时处理数百甚至数千个信号,以保证每个信号通道的顺利传输,整个系统的稳定运行和信息的准确传输都是必不可少的要求。
至于去集中化的概念,事实上,对于KVM系统,服务器的存在与否并不是去集中化的关键。整个系统的核心环节在于网络交换机,网络交换机的总线架构,以及内存和CPU产品的结合,形成一个集中的系统架构。在IP分布式KVM系统的实际应用中,当需要处理50个以上的并发信号时,传输线上的信号负载会急剧增加,在座位端会出现明显的感知延迟问题。为了保持信号的平滑和可用,必须对信号进行更高的压缩。
超高分辨率信号支持有多有效?
全光架构系统在信号编码和解码方面也有独特的优势。通过光纤传输介质,有足够的带宽来实现视频信号的无损压缩传输,使光纤KVM系统对超高清视频信号有很好的支持能力,支持分辨率为4K@60Hz的信号,可以覆盖广播、广播、展览等对信号图像质量要求高的场合。
IP分布式KVM使用常用的编码和解码方法,如JPEG2000、H.264/H.265等。通过千兆位交换,不可避免地要经过信号的高压缩以保证传输的顺畅,这就导致了不可避免的信号质量问题,特别是对于超高分辨率的视频信号,无法满足特定场景的使用要求。
如何确保大屏幕同步?
全光架构无压缩、零延迟信号处理和独特的非IP光拼接控制功能,能够保证系统在显示大屏幕信号,尤其是100平方米以上的超大屏幕显示时具有良好的同步性,并且大屏幕各区域之间没有可见的图像干扰、撕裂和拖拽。
然而,对于IP分布式KVM系统,优秀的制造商可以认识到,当一台交换机配备10个拼接控制节点时,没有明显的同步问题。如果加载了10个以上的节点,当系统具有大屏幕信号显示输出时,同步问题不能很好地处理。因此,在大型和超大型项目中,这不是一个非常理想的选择。
大屏幕在北京交通指挥中心的应用
总的来说,全光架构的产品特点使光纤多计算机系统具有覆盖大型指挥中心和控制中心应用场景的优势。大量国家和省级公安、应急响应、广播电视、电力、空中交通管制、移动通信等领域的大型和超大型指挥控制中心都采用了光纤KVM指挥控制系统建设方案。IP分布式KVM系统具有组网方便、灵活性高、建设成本低、通用性强的优点,并已在众多中小型指挥中心、控制中心、会议室等各行各业的场景中得到应用。
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控制室技术经历了两代技术发展,模拟和数字。网络时代见证了信息数据量和用户需求的爆炸式增长。然而,信号传输技术的发展速度有限,带宽资源不能满足数据量的矛盾始终存在。
经过两代模拟和数字技术,目前的控制室行业已经进入了IP分布式KVM和光纤KVM技术的主流。IP分布式KVM系统以其技术简单、系统灵活、扩展方便、项目实施门槛低等优势,成为目前许多厂商正在推进的技术。然而,信号压缩和信号延迟一直是IP分布式系统不可避免的固有缺陷。
典型的IP分布式KVM系统架构
然而,光KVM在控制室行业占据高端市场,并以其系统稳定、实时性好、信号压缩延迟为零、数据并发处理能力强、信息安全性高等优势应用于各行业的大型指挥中心和控制中心。
光KVM和IP分布式KVM的核心区别在于产品架构。IP分布式KVM系统使用网络交换机作为信号传输的核心,而光KVM使用的产品核心称为“全光架构”,它省去了网络交换机,具有完全不同的产品结构。全光架构为控制室的KVM系统带来了前所未有的优势,也为控制室带来了革命性的效率提升和操作体验。
光KVM在高端控制室的应用场景
全光架构如何解决信号延迟问题?
全光架构系统不同于采用网络交换机的IP架构的信号传输机制,而是采用完全独立的现场可编程门阵列信号处理架构,相当于每个信号都有一个专用通道,避免了信号传输过程中远程信号操作的拥塞和延迟,实现了信号的无损压缩传输,保证了信号操作的极高实时性和操作性。在实际应用中,全光架构的信号延迟可以保持在20毫秒以内,远远超出了肉眼可以识别的范围。这可以说是一种几乎没有延迟的操作体验,这是广播电视、广播、空中交通管制等行业必须满足的使用要求。
显然,空中交通管制场不能接受信号延迟。
至于IP架构,由于网络交换机的存在,采用总线背板架构。通过互联网传输信号的方式,在有限的带宽资源下,信号仍有明显的延时。虽然IP架构通过各种算法减少了信号延迟,但在理想的测试环境中,它可以达到60毫秒的水平。然而,在实际应用中,IP架构的延迟一般在数百毫秒甚至1-2秒,并且鼠标光标可以感觉到明显的漂移和节奏。在一些对实时信号要求较高的应用场景中,显然很难满足正常使用要求。
如何保证信息安全?
全光架构的独立信号传输脱离了互联网,带来了高系统安全性能的天然优势。互联网传输的隔离使得一些网络风险不复存在,对于一些要求更高信息安全级别和防止信息泄露的高端保密控制室项目具有很大的应用价值。对于公共安全、政府管理和应急管理等特定的使用环境,不同的组网方式所带来的信息安全等级差异很大。全光架构完全独立于互联网,将互联网与其他网段隔离的组网方式相当于完全切断网络安全威胁的入口,从根本上解决了信息安全问题。
对于IP架构来说,网络交换机是必要的信息传输载体。在交换机的帮助下,系统可以接入互联网并实现信号传输,这给网络罪犯提供了入侵的机会。2013年,伦敦巴克莱银行被抢走了130万英镑,因为犯罪分子使用IP分布式KVM来控制计算机。
所用的多计算机设备
全光架构系统没有网络交换机,也没有传输信道拥塞问题,这带来了强大的信息并发处理能力。目前,技术实力雄厚的光纤KVM制造商已经实现了在一个单元中同时处理800多通道信号的产品交付能力,并且可以在级联系统后支持更多的信号。对于拥有大量国家和省级信号通道的大型和超大型指挥中心来说,指挥控制系统同时处理数百甚至数千个信号,以保证每个信号通道的顺利传输,整个系统的稳定运行和信息的准确传输都是必不可少的要求。
至于去集中化的概念,事实上,对于KVM系统,服务器的存在与否并不是去集中化的关键。整个系统的核心环节在于网络交换机,网络交换机的总线架构,以及内存和CPU产品的结合,形成一个集中的系统架构。在IP分布式KVM系统的实际应用中,当需要处理50个以上的并发信号时,传输线上的信号负载会急剧增加,在座位端会出现明显的感知延迟问题。为了保持信号的平滑和可用,必须对信号进行更高的压缩。
超高分辨率信号支持有多有效?
全光架构系统在信号编码和解码方面也有独特的优势。通过光纤传输介质,有足够的带宽来实现视频信号的无损压缩传输,使光纤KVM系统对超高清视频信号有很好的支持能力,支持分辨率为4K@60Hz的信号,可以覆盖广播、广播、展览等对信号图像质量要求高的场合。
IP分布式KVM使用常用的编码和解码方法,如JPEG2000、H.264/H.265等。通过千兆位交换,不可避免地要经过信号的高压缩以保证传输的顺畅,这就导致了不可避免的信号质量问题,特别是对于超高分辨率的视频信号,无法满足特定场景的使用要求。
如何确保大屏幕同步?
全光架构无压缩、零延迟信号处理和独特的非IP光拼接控制功能,能够保证系统在显示大屏幕信号,尤其是100平方米以上的超大屏幕显示时具有良好的同步性,并且大屏幕各区域之间没有可见的图像干扰、撕裂和拖拽。
然而,对于IP分布式KVM系统,优秀的制造商可以认识到,当一台交换机配备10个拼接控制节点时,没有明显的同步问题。如果加载了10个以上的节点,当系统具有大屏幕信号显示输出时,同步问题不能很好地处理。因此,在大型和超大型项目中,这不是一个非常理想的选择。
大屏幕在北京交通指挥中心的应用
总的来说,全光架构的产品特点使光纤多计算机系统具有覆盖大型指挥中心和控制中心应用场景的优势。大量国家和省级公安、应急响应、广播电视、电力、空中交通管制、移动通信等领域的大型和超大型指挥控制中心都采用了光纤KVM指挥控制系统建设方案。IP分布式KVM系统具有组网方便、灵活性高、建设成本低、通用性强的优点,并已在众多中小型指挥中心、控制中心、会议室等各行各业的场景中得到应用。
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